文档介绍：毕业设计(论文)开题报告
题目: 数字存储示波器的设计
专业:电子信息工程
一选题的背景、意义:
示波器是一种在显示屏幕上直观地显示被测信号波形的测量仪器,除了可以直接测量电信号外,通过传感器的转换,示波器也能测量非电量的信号。1931年,在美国通用无线电公司研制出第一台模拟示波器。1972年,出现了具有数字存储功能的新型智能化示波器:数字存储示波器。数字存储示波器是随着数字集成电路技术的发展而出现的采用模数转换和数字存储技术的新型数字化、智能化示波器,由于具有自动刻度、预触发、容易实现高带宽、波形及设置存储、程序控制和自动测量等先进功能,正迅速全面替代模拟示波器,成为电子工程师的有力助手[2]。
数字存储示波器,是对被观测的电子信号进行波形采集、显示、测量、存储及分析的仪器。波形采集与显示是数字存储示波器作为示波仪器的基本功能,测量、存储及分析是数字存储示波器作为数字化仪器的智能功能。
根据采样技术的不同,数字存储示波器可以分为三类:顺序采样示波器、随即采样示波器、实时采样示波器。
数字存储示波器是随着数字集成电路技术的发展而出现的新型智能化示波器,已经成为电子测量领域的基础测试仪器。随着新技术、新器件的发展,它正在向宽带化、模块化、多功能和网络化的方向发展。数字存储示波器的优势是可以实现高带宽及强大的分析功能。现在高端数字存储示波器的实时带宽已达到20GHZ,可以广泛应用于各种千兆以太网、光通讯等测试领域。而低端数字存储示波器几乎可以应用于国民经济各个领域的通用测试,同时可广泛应用于高校及职业学校的教学,为社会培养众多的后备人才。数字存储示波器的技术基础是数据采集,其设计技术可以应用于更广泛的数据采集产品中,具有深远的意义。
二相关研究的最新成果及动态:
1) 国外的研究概况
自从1972年世界上第一台数字存储示波器(DSO,又称数字示波器)问世以来,经历了三个发展阶段。
1986年以前为DSO发展的初期阶段,当时的取样率较低,一般不超过50MSa/S,带宽在20MHz以下,结构形式以数字存储加传统模拟示波器二合一的组合式为主,功能少,性能低。主要代表性产品有美国哥德(Gould)公司生产的4035,HP公司生产的HP54200。1986年~1994年,伴随高速ADC和高速RAM的迅速发展,DSO的发展也进入了快车道,取样率达到了4GSa/s,记录长度超过32K。每年各示波器生产厂商都推出新的型号,技术上开始走向成熟。
1989年,HP公司率先停止了模拟示波器的生产,专心培育数字示波器市场。到1993年,DSO的销售额就超过了传统模拟示波器,使持续将近半个世纪的模拟示波器市场发生动摇。1995年以后,DSO在技术上已经成熟,带宽在100MHZ以上,DSO已经完全取代了模拟示波器。2004年10月,AGILENT公司推出了具震撼性的DS081304A数字存储示波器,带宽13GHz,上升时间23ps,最高采样率40GHz。
这时,除了继续提高取样率(最高达40GSa/s)、带宽(达20GHz)和增加记录长度(达16MB)外,DsO制造商开始向100MHz以下带宽的通用DSO方向发展,并且性价比迅速提高。1996年,AGILENT公司面向通用DSO市场推出了100MHz带宽的数字存储示波器54645A及首款混